Fundição assistida com bombas de vácuo de parafuso seco
Evacuação de moldes para fundição assistida por vácuo
Bombas de vácuo de parafuso de compressão a seco
A fundição a vácuo é usada na fabricação de peças mecânicas importantes, como componentes de motores, pás de turbinas, eixos e engrenagens. Essa tecnologia combina várias vantagens, incluindo eficiência aprimorada, defeitos reduzidos e desperdício mínimo de material, tornando a fabricação mais confiável e sustentável.
No mundo da fabricação atual, a sustentabilidade é cada vez mais importante. As empresas não estão mais focadas apenas na eficiência e no lucro, mas também na redução do desperdício e do impacto ambiental. A fundição assistida a vácuo permite o uso responsável de recursos e a manutenção adequada do equipamento, levando a um melhor desempenho e a um menor consumo de energia. Esse processo é um componente essencial na produção moderna de veículos para automóveis, aeronaves e trens.
As bombas de vácuo de compressão a seco modernas não requerem óleos de compressão e funcionam com manutenção extremamente baixa.
Fundição assistida a vácuo para peças de alta precisão e extremamente duráveis
O vácuo desempenha um papel crucial na fundição, evitando aprisionamento de ar, reduzindo a oxidação, melhorando o enchimento do molde, melhorando a qualidade da superfície, controlando a solidificação do metal e permitindo a produção de peças fundidas leves de parede fina. Ao criar um ambiente controlado e de baixa pressão, a fundição assistida a vácuo reduz o risco de porosidade. Também melhora o preenchimento do molde e aumenta a qualidade da superfície das peças fundidas. Esse processo é particularmente vantajoso para produzir peças de alta precisão e extremamente duráveis, tornando-o uma tecnologia importante na produção moderna de peças fundidas e componentes.
Fundição com bombas de vácuo lubrificadas a óleo
Vários tipos de bombas de vácuo com vários princípios operacionais podem ser usados em instalações de fundição. No passado, estas incluíam bombas de palhetas rotativas lubrificadas a óleo ou bombas de palhetas rotativas lubrificadas a óleo, que frequentemente eram combinadas com bombas Roots para aumentar a velocidade de bombeamento em faixas de pressão mais baixas. As bombas de vácuo cheias de óleo geralmente ganharam uma boa reputação e provaram sua confiabilidade ao longo de muitos anos. O óleo, que serve como fluido de trabalho nas bombas de vácuo, atua como um refrigerante, lubrificante e selante. No entanto, também apresenta a desvantagem de absorver contaminantes, como pó metálico, partículas e subprodutos do processo que surgem durante o processo de fundição. Trocar regularmente o óleo de vácuo nessas bombas é essencial para manter seu desempenho e garantir fundições de alta qualidade.
A realidade do manuseio de uma bomba de vácuo inundada de óleo.
Sistema de vácuo de compressão a seco
As bombas de vácuo de compressão a seco modernas não causam os mesmos problemas devido ao seu mecanismo de compressão isento de óleo. O princípio de bombeamento mais moderno é o de uma bomba de parafuso com um par de rotores de parafuso de rotação rápida. O uso deste tipo de bomba em uma máquina de fundição reduz significativamente os custos de manutenção e operação do sistema de vácuo. Comparar os custos operacionais anuais de um sistema lubrificado a óleo com os de um sistema de vácuo de compressão a seco de desempenho semelhante resulta em economias de custos significativas.
Potência:
Na maioria dos pontos de operação, as bombas de parafuso a seco modernas consomem menos energia do que as bombas lubrificadas a óleo devido apenas à viscosidade do óleo. As bombas de vácuo de compressão a seco modernas têm rotores de parafuso de rotação rápida que giram sem atrito na câmara de compressão, resultando em baixo consumo de energia. Durante a maior parte de seu tempo de operação, as bombas de vácuo até operam a pressões de <10 mbar (Figura 2), onde a redução de potência é maior.
Figura 3: Consumo de energia em pontos de operação entre 1.000 mbar (atmosfera) e 0,01 mbar com três tipos de bombas de vácuo: SOGEVAC SV750 (vedada a óleo), DRYVAC DV650 (seca) e 3x VARODRY VD200 (seca).
Requisitos de manutenção:
A fundição não é uma aplicação limpa. As bombas de vácuo absorvem quantidades significativas de poeira. Mesmo com o uso de um filtro de poeira, as bombas lubrificadas a óleo desgastam-se, pois nenhum filtro pode capturar as partículas de poeira mais finas que, em seguida, se aglomeram no óleo da bomba para formar uma espécie de "pasta de esmerilhamento". Em bombas secas, no entanto, essas pequenas partículas são simplesmente transportadas para o escape, não causando desgaste. A integração de bombas secas em um sistema de fundição (idealmente com a filtragem apropriada para capturar partículas potencialmente grandes) reduz significativamente os custos de manutenção e operação associados aos sistemas de vácuo. Ao comparar os custos anuais de um sistema lubrificado a óleo com os de um sistema de vácuo a seco da mesma capacidade, os operadores da fábrica de fundição alcançam economias de custos significativas.
Recursos inteligentes
Os benefícios dos sistemas de vácuo a seco vão além do menor consumo de energia e dos requisitos de manutenção (incluindo requisitos reduzidos de mão de obra e recursos, como óleo, vedações e lâminas de reposição). As bombas de compressão a seco modernas oferecem recursos ou acessórios para otimizar o consumo de energia, como economizadores de energia, operação controlada por frequência e
controles que maximizam a eficiência da bomba quando necessário. Durante o bombeamento inicial do molde da pressão atmosférica para 1 mbar, uma solução seca normalmente opera em potência total. No entanto, durante etapas subsequentes, como resfriamento, aquecimento, pré-aquecimento ou marcha lenta, as bombas de vácuo a seco podem reduzir suas velocidades para os níveis básicos necessários para economizar ainda mais energia. Quando o PLC principal envia o sinal de reinicialização para o conversor de frequência ou o gabinete de controle do sistema de vácuo, a bomba retorna à velocidade máxima em segundos. O portfólio de produtos da Leybold inclui uma linha de bombas de compressão a seco e vedadas a óleo adaptadas à indústria de fundição.
Eficiência e sustentabilidade
A fundição assistida a vácuo desempenha um papel importante no mundo das máquinas industriais. Para atender aos requisitos globais de otimização de recursos e gerenciamento de resíduos, a minimização das emissões de CO2, a otimização do consumo de energia e a melhoria da confiabilidade e segurança do equipamento são essenciais. O uso de sistemas de vácuo de compressão a seco dá um passo mais para alcançar esses objetivos e oferece maior eficiência e sustentabilidade.
A fundição assistida a vácuo é estrategicamente importante na fabricação moderna, particularmente nas indústrias automotiva, aeroespacial e ferroviária. Ele aumenta a eficiência, reduz defeitos e minimiza o desperdício de material, tornando a produção mais sustentável. A tecnologia de vácuo melhora o enchimento de moldes, reduz a porosidade e melhora a qualidade da superfície criando um ambiente controlado e de baixa pressão.
As bombas de vácuo lubrificadas a óleo convencionais provaram seu valor no passado, mas requerem manutenção frequente devido à contaminação por óleo. As bombas de vácuo de compressão a seco modernas, por outro lado, eliminam esse problema e reduzem os custos operacionais e o consumo de energia. Ao reduzir o consumo de energia, os requisitos de manutenção e a dependência de recursos, os sistemas de vácuo de compressão a seco também contribuem significativamente para uma maior eficiência e sustentabilidade do processo de fundição.
